Question

6．小李了解到鈉的氧化物，除氧化鈉（Na₂O）外還有過氧化鈉（Na₂O₂）．
【提出問題】常溫下金屬鈉與氧氣反應，產物是什么？
【作出猜想】常溫下鈉與氧氣反應的產物有：
猜想1：Na₂O
猜想2：Na₂O₂
猜想3：Na₂O和Na₂O₂
【查閱資料】①鈉是一種很活潑的金屬，密度比煤油大比水小，常溫下易與水或氧氣反應，但不與煤油反應；
②氧化鈉與過氧化鈉都能與水發生反應，化學方程式如下：
Na₂O+H₂O=2NaOH；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
【實驗探究】
切開一小塊金屬鈉，在氧氣中放置，待充分反應后，進行如下操作．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量生成的固體加入足量蒸餾水	無明顯現象	猜想1正確
②取①所得溶液，加入幾滴無色酚酞	溶液呈紅色

【反思與交流】
（1）請寫出金屬鈉在常溫下與氧氣反應的化學方程式4Na+O₂=2Na₂O．
（2）實驗室保存金屬鈉的方法正確的是B
A．保存在盛有水的試劑瓶中
B．保存在盛有煤油的試劑瓶中
C．保存在密封的試劑瓶中
【拓展與延伸】
那么Na₂O₂又是鈉與氧氣在什么條件下反應產生的？
猜想1：氧氣較純且充足條件下；
猜想2：點燃條件下
請你任意選擇一個猜想，設計實驗驗證．

實驗操作	預期實驗現象
切開一小塊金屬鈉，在氧氣中點燃，待充分反應后，取少量生成的固體加入足量蒸餾水	產生氣泡

請結合所學知識，再舉一例說明反應物濃度或反應條件不同，產物不同的現象氧氣不足時，碳燃燒生成一氧化碳，氧氣充足時，碳燃燒生成二氧化碳．

Answer 1

分析 【作出猜想】
常溫下鈉與氧氣反應的產物可能是Na₂O，也可能是Na₂O₂，也可能是Na₂O和Na₂O₂；
【查閱資料】
化學反應前后元素種類不變，原子種類和總個數不變；
【實驗探究】
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
【反思與交流】
通常情況下，鈉和氧氣反應生成氧化鈉；
【拓展與延伸】
點燃條件下，鈉和氧氣反應生成過氧化鈉；
碳完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳．

解答 解：【作出猜想】
猜想1：Na₂O
猜想2：Na₂O₂
猜想3：Na₂O和Na₂O₂
故填：Na₂O₂．
【查閱資料】
由反應可知，反應前后鈉原子、氫原子總個數相等，父親氧原子是6個，反應后應該是6個，因此反應生成氫氧化鈉和氧氣．
故填：O₂．
【實驗探究】
實驗過程如下表所示：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量生成的固體加入足量蒸餾水	無明顯現象	猜想1正確
②取①所得溶液，加入幾滴無色酚酞	溶液呈紅色

【反思與交流】
（1）金屬鈉在常溫下與氧氣反應生成氧化鈉，反應的化學方程式為：4Na+O₂=2Na₂O．
故填：4Na+O₂=2Na₂O．
（2）實驗室保存金屬鈉的方法正確的是保存在盛有煤油的試劑瓶中．
故填：B．
【拓展與延伸】
猜想1：氧氣較純且充足條件下；
猜想2：點燃條件下．
故填：點燃條件下．
實驗驗證如下表所示：

實驗操作	預期實驗現象
切開一小塊金屬鈉，在氧氣中點燃，待充分反應后，取少量生成的固體加入足量蒸餾水	產生氣泡

反應物濃度不同影響產物，例如碳在氧氣濃度大，即充足時燃燒生成二氧化碳，在氧氣濃度小，即氧氣不足時生成一氧化碳．
故填：氧氣不足時，碳燃燒生成一氧化碳，氧氣充足時，碳燃燒生成二氧化碳．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．